Weltraumteleskop James Webb: Facettenreiche Einblicke in heftige Sternentstehung

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Das Weltraumteleskop James Webb hat im sogenannten Tarantelnebel tausende neue Sterne abgebildet und eine beeindruckende Aufnahme des für die Forschung besonders interessanten Gebiets geliefert. Die verschiedenen Instrumente haben dabei nicht nur die jungen und besonders heißen Sterne sichtbar gemacht, sondern auch die detaillierte Struktur des Staubs und Gases, das die Region ausmacht. Astronomen und Astronominnen ermöglicht das einen Blick auf Zustände, die jenen im jungen Universum gleichen, als besonders viele Sterne entstanden sind. Dazu gebe es immer noch viele offene Fragen, die nun beantwortet werden sollen, erläutert die NASA.

Das spannendste Sternentstehungsgebiet

Der Tarantelnebel (30 Doradus) liegt etwa 160.000 Lichtjahre entfernt in der Große Magellansche Wolke, einer Satellitengalaxie unserer Milchstraße. Das Gebiet ist in unserer erweiterten Nachbarschaft das größte und hellste aller Regionen, in denen gleichzeitig viele Sterne entstehen. Dort befinden sich die heißesten und größten Sterne, die wir kennen, erklärt die ESA. Vor der Nahinfrarotkamera NIRCam gleicht sie dem Zuhause einer "wühlenden Vogelspinne, das mit Seide verkleidet ist". Der Hohlraum im Zentrum wurde durch die Strahlung eines Haufens massereicher junger Sterne ausgehöhlt. Die leuchten auf der Aufnahme in hellem Blau, schreibt die ESA.

Lediglich die dichtesten Gebiete würden dieser Erosion widerstehen, sie bilden säulenartige Strukturen, die in Richtung der Sterne zeigen. Diese Säulen enthalten entstehende Protosterne und der Nahinfrarot-Spektrograf NIRSpec habe wohl einen Stern entdeckt, der genau dabei sei. Er schäle sich gerade erst aus seiner Säule und habe immer noch eine Blase aus Staub um sich herum. Nur dank der hochauflösenden Spektren, die das Weltraumteleskop aufzeichnen kann, sei das überhaupt zu erkennen. Das Instrument MIRI (Mid-infrared Instrument) wiederum mache die Verteilung des Gases sichtbar und zeige besonders junge Protosterne, die noch an Masse gewinnen.

Für die Forschung sei der Tarantelnebel so interessant, weil dessen chemische Zusammensetzung jener gleicht, die während der Hochzeit der Sternenentstehung im jungen Universum weitverbreitet war. Sternenentstehungsgebiete in der Milchstraße würden nicht so heftig Sterne entstehen lassen, wie das Gebiet in der Nachbargalaxie.

Der Tarantelnebel sei deshalb das nächste und am leichtesten zu beobachtende Gebiet, das uns einen Blick auf die Sternentstehung im "kosmischen Morgengrauen" ermöglicht. Die Beobachtungen könnten mit den direkten des frühen Universums abgeglichen werden. Das Weltraumteleskop fange also gerade erst damit an, "die Geschichte der Sternentstehung neu zu schreiben", meint die ESA.

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Das Weltraumteleskop James Webb wird von den Weltraumagenturen NASA, ESA und CSA betrieben und wurde am 25. Dezember 2021 gestartet. Nachdem es sich in einer komplexen Prozedur selbst entfaltet hat, ist es einen Monat später am Lagrange-Punkt L2 angekommen. Hier blickt es abgewandt von Sonne, Erde und Mond ins All, sodass deren Wärmestrahlung das Infrarotteleskop nicht stört. Ein riesiger Schutzschirm blockt diese ab.

Seitdem es Anfang Juli die wissenschaftliche Arbeit aufgenommen hat, fasziniert die Qualität der Daten nicht nur die Forschungsgemeinde. Die ersten Aufnahmen werden aktuell direkt veröffentlicht. Damit soll die Wissenschaftsgemeinde lernen, das neue Observatorium und seine Instrumente so gut wie möglich einzusetzen.

(mho)